Development of a numerical model for prediction of a flow in a H.O.M.E.R nozzle

Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - RIPE

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Title Development of a numerical model for prediction of a flow in a H.O.M.E.R nozzle
Desenvolvimento de um modelo numérico para a predição de um escoamento em bocal do tipo H.O.M.E.R
 
Creator El Halal, Y B
Marques, C H
Rocha, Luiz O R
Isoldi, Liércio
Lemos, R L
Santos, Elizaldo Domingues dos
 
Description In the present study a numerical model is developed for the approach of turbulent flows in the permanent regime in HOMER (High-speed Orienting Momentum with Enhanced Reversibility) nozzles consisting of the mixing of two jets and incidence on a surface of Coanda. This surface causes a deflection in the flow allowing the nozzle to act as a maneuvering device in aeronautical applications. The main objective is to evaluate the numerical model developed comparing with numerical results of the literature. The time-averaged mass and momentum conservation equations are solved numerically by the finite-volume method. To solve the problem of turbulence closure, classical model (RANS) was used with model k - ε. Firstly, a mesh independence test will be performed with the aim of expending less computational resources, while achieving accurate results. Then, the simulations will be done in a steady state, with the objective of obtaining the deflection angles (α) generated with the difference of the injected mass flow in each of the channels of the H.O.M.E.R (m *) nozzle. Subsequently, these results are compared with those obtained numerically in the literature. The results obtained had the same behavior as those obtained in the literature, in which the increase in the difference between the incoming jets led to an increase in the angle of jet deflection in the nozzle. With the exception of a specific value (m * = 0.2) the results obtained in the present work presented a good agreement with those predicted numerically in the literature.
No presente estudo é desenvolvido um modelo numérico para a abordagem de escoamentos turbulentos no regime permanente em bocais do tipo H.O.M.E.R (do inglês: High-speed Orienting Momentum with Enhanced Reversibility) que consiste na mistura de dois jatos incidentes sobre superfícies de Coanda. Essa superfície causa uma deflexão no escoamento permitindo que o bocal atue como um dispositivo de manobra em aplicações aeronáuticas. O principal objetivo é avaliar o modelo numérico desenvolvido comparando com resultados numéricos da literatura. As equações de conservação de massa e quantidade de movimento médias no tempo são resolvidas numericamente através do método de volumes finitos. Para resolver o problema do fechamento da turbulência foi empregada modelagem clássica (RANS – do inglês: Reynolds Averaged Navier Stokes) com modelo k – ε. Primeiramente, um teste de independência de malha será realizado, com o intuito de dispender menos recursos computacionais e obter resultados precisos. Em seguida, serão feitas as simulações em regime permanente, com o objetivo de obter os ângulos de deflexão (α) gerados com a diferença das vazões mássicas injetadas em cada um dos canais do bocal H.O.M.E.R (m*). Posteriormente, esses resultados são comparados com os obtidos numericamente na literatura. Os resultados obtidos tiveram o mesmo comportamento obtido na literatura, onde o aumento da diferença entre os jatos de entrada conduziu a um aumento no ângulo de deflexão do jato no bocal. Com exceção de um valor específico (m* = 0.2) os resultados obtidos no presente trabalho apresentaram uma boa concordância com os preditos numericamente na literatura.
 
Publisher Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia
 
Date 2019-02-06
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
 
Format application/pdf
 
Identifier http://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/19213
10.26512/ripe.v5i1.19213
 
Source Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; Vol 5 No 1 (2019): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - RIPE; 129-137
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; v. 5 n. 1 (2019): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - RIPE; 129-137
2447-6102
10.26512/ripe.v5i1
 
Language por
 
Relation http://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/19213/20512
 
Rights Copyright (c) 2019 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0
 

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